Энергосбережение

Энергосбережение, как понятие, заключается в выработке комплекса мер, направленных на эффективное (рациональное) использование и экономное расходование топливно-энергетических ресурсов, и является составной частью энергоэффективности, характеристики, нацеленной на максимальный результат и коэффициент использования топлива. Энергосбережение – важная задача по сохранению природных ресурсов, оптимизация энергозатрат и энергоэффективность – важнейшие направления развития всех отраслей промышленности и сферы ЖКХ.

Крупными потребителями топливно-энергетических ресурсов являются предприятия энергетической, химической, металлургической и нефтеперерабатывающей отраслей, предприятия пищевой промышленности (сахарное, масложировое, хлебопекарное и кондитерское, спиртовое, пивоваренное, овощесушильное и т.д.), а также жилищно-коммунальное хозяйство, где отопление является одним из самых затратных и энергоемких.

Одним из наиболее перспективных энергосберегающих направлений являются теплоутилизаторы (экономайзеры) и паровые и водогрейные котлы-утилизаторы. Утилизация теплоты является энергосберегающей технологией межотраслевого применения, поэтому применение теплоутилизаторов целесообразно и эффективно на любом производстве, где есть высокотемпературные выбросы отходящих газов. Котлы-утилизаторы, в свою очередь, устанавливаются за газотурбинными и газопоршневыми двигателями для глубокой утилизации тепла продуктов сгорания топлива с получением большого количества горячей воды или пара.

Еще одним решением является строительство и ввод в промышленную эксплуатацию высокоэффективных генерирующих мощностей с минимальными затратами топлива на совместную выработку тепло- и электроэнергии (когенерация) или тепло- и электроэнергии, а также холода (тригенерация).

Когенерационная установка (или мини-ТЭЦ) – газотурбинная или газопоршневая электростанция с паровым или водогрейным котлом-утилизатором, в котором тепловая энергия уходящих газов первичного двигателя используется для получения пара или горячей воды на технологические и санитарно-технические нужды.

Когенерационные установки вдвойне эффективны в сравнении с электростанциями, производящими только электрическую энергию. Их главное преимущество перед обычными станциями состоит в том, что использование энергии топлива происходит с гораздо большей эффективностью, т.е. они позволяют использовать тепловую энергию, которая обычно улетучивается в атмосферу вместе с дымовыми газами, и существенно снизить общие затраты на получение тепло- и электроэнергии. При когенерации коэффициент использования первичного топлива для мини-ТЭЦ достигает 85-92%.

При необходимости получения максимального количества электроэнергии, используя теплоту уходящих газов первичного двигателя, широкое применение находят парогазовые установки (ПГУ) – установки комбинированного цикла, в которых производство электроэнергии имеет преимущественное значение перед теплом. Парогазовая установка состоит из одной или нескольких газовых турбин, соединенных с одной или несколькими паровыми турбинами. Отличие парогазовой установки от когенерационной состоит в использовании перегретого пара, полученного в регенераторе (паровом котле-утилизаторе), для привода паровой турбины электрогенератора, имеющего мощность, оценочно, 30-40% от мощности газотурбинной установки, что, соответственно, более чем на треть уменьшает себестоимость производства электроэнергии. Особенно эффективен бинарный парогазовый цикл в тех проектах, где имеется потребность в технологическом паре, т.е. когда паровая турбина работает в режиме противодавления с постоянным расходом пара на производственное потребление. При этом коэффициент использования тепла топлива достигает 90%.

Еще одним приоритетным направлением, особенно в сфере ЖКХ, является переоборудование котельных в мини-ТЭЦ путем надстройки существующего водогрейного или парового котла газовой турбиной или газопоршневым двигателем, сбрасывающим отработавшие газы в топку, либо путем установки отдельных модулей ГТУ с газовыми подогревателями сетевой воды (ГПСВ). Такое переоборудование является эффективным решением проблем электро- и теплоснабжения в масштабе небольших регионов, городов, поселков, промышленных предприятий и т.п. Совместная работа газотурбинных установок с водогрейными и паровыми котлами в котельных позволяет обеспечить надежное электроснабжение собственных нужд, что, в свою очередь, повышает надежность теплоснабжения потребителей, а также снизить удельные расходы топлива на единицу получаемой тепловой и электрической энергии, результатом чего является общее снижение ее себестоимости.